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研发

预应力高强钢丝绳加固北京胜利渠桥

工程概况:
胜利渠桥位于北京市通州区九德路上,桥梁桩号K028+900,桥梁总长19m,跨径组合为1×12m。桥梁上部结构为普通钢筋混凝土宽腹T梁,下部结构为埋置柱式桥台,下部基础为钻孔灌注桩。原桥1989年建造,共有7片T梁,桥梁设计荷载等级为汽—15级。2003年对该桥进行了拓宽改造,又增加了4片新T梁。

病害分析:
检测发现旧梁荷载等级已经不能满足现代交通的需求,并且发现受力裂缝,主梁支点受剪区出现斜裂缝,裂缝宽度大于0.2mm;梁体翼板连接处渗水严重,侵蚀梁体,腹板表面有大量水渍,泛碱;桥台顶部旧梁横向联系连接部位钢板锈蚀,混凝土开裂、破损,经专家讨论确定采用预应力高强绳加固混凝土结构技术加固维修。
加固设计方法:
采用公称直径4.0mm,公称面积9.55mm2的预应力钢丝绳加固,抗拉强度标准值fpk=1670Mpa,弹性模量Ep=1.3×105Mpa。张拉控制应力σk=0.5fpk=835 Mpa。在旧主梁腹板底张拉双排共45根预应力钢丝绳,新主梁腹板底张拉单排共23根预应力钢丝绳。
加固效果评定:
(1)荷载评定
试验按汽—20级荷载标准加载,加载效率为0.94,满足荷载试验的要求1.05≥η>0.80。
(2)挠度测试结果评定
桥梁在三种工况试验荷载作用下,各主要受力主梁在加固后实测挠度值与加固前相应挠度值相比有明显下降,多数测点挠度实测值小于加固后理论计算值,部分测点挠度实测值接近加固后理论计算值。汽—20级荷载等级下,加固后较加固前挠度最大减幅达41%,竖向刚度有明显提高,最大提高值达35.4%,加固效果明显。
(3)应变测试结果评定
桥梁在三种工况试验荷载作用下,主要受力主梁应变测点加固后实测值均小于加固后理论计算结果,部分测点校验系数略大于规范限值,但校验系数均小于1.0。混凝土、钢筋应变都有明显减小,汽—20级荷载等级下,加固后较加固前多数梁底混凝土应变降幅70%,纵筋应变降幅达40%,说明加固后的钢丝绳与原结构钢筋混凝土能够很好的共同工作,有效分担部分应力。
桥梁加固后主要受力主梁钢筋应力实测值均小于加固前钢筋应力实测值,表明施加预应力钢丝绳的加固方法对提高梁体截面强度的效果明显。